基于Petri网的机械产品装配与工艺设计缺陷辨识模型与方法研究

发布时间：2017-04-09 12:17

  本文关键词：基于Petri网的机械产品装配与工艺设计缺陷辨识模型与方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：机械产品的设计缺陷辨识是确保机械产品设计质量的关键，本文以Petri网为主线，对机械产品的装配精度设计缺陷、加工工艺精度设计缺陷和生产管理缺陷进行了较为深入系统的研究。 机械产品装配的整体偏差是所有加工零件的尺寸误差装配时累积、耦合和传递的结果，现有的研究中主要是采用数值方法对装配体的单个封闭环进行计算，缺乏逻辑层面上的分析模型与方法。为了同时解决装配过程中偏差传递的数值计算与逻辑分析的问题，建立了装配偏差传递Petri网模型，，该模型以面向对象Petri网为逻辑层面载体，根据小位移旋量理论，将偏差表示成矩阵形式植入Petri网进行数值计算，得到了整体装配偏差的传递结果，当整体装配偏差超过允许装配误差时，可利用Petri网中逻辑传递关系分析偏差传递的关键影响因素，从而在装配设计之初就可辨识并定位出装配精度设计缺陷。 机械零件的加工精度会因为加工方案不同而出现较大的离散偏差，但为了综合利用各种加工设备不可避免会涉及多种加工方案。为了减小各个加工方案的精度偏差，以模糊Petri网作为载体工具，采用了模糊推理算法评价加工工艺的精度可信度。首先将所有加工单元按链排列生成多条加工链并计算每条加工链的可信度，然后采用遍历方法对影响加工链可信度的关键加工单元进行了反向溯源搜索，由此辨识并定位出关键加工单元并进行了依次改进或优化，使得各个加工方案的精度可信度偏差变小，达到了加工零件精度偏差集中且分布均匀的目的。 为了研究机械产品生产管理中加工过程的时间不确定性，以随机Petri网为载体，将随机加工单元中不确定的时间和服从指数分布时延的变迁相关联，生成了可达图和马尔可夫链，分析计算了随机加工单元的设备利用率和平均生产率。通过分析马尔可夫链辨识了制约设备利用率和平均生产率的因素，对随机加工单元的参数进行了优化改进，提高了设备利用率和平均生产率，优化了系统性能。 本文建立的基于Petri网的机械产品设计缺陷辨识模型为机械设计缺陷辨识提供了有效的理论、方法和技术支撑。
【关键词】：设计缺陷 辨识 精度 生产管理 Petri网
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH122;TP301.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 可验证设计方法的研究现状11-12
• 1.2.2 机械设计缺陷的研究现状12-13
• 1.3 Petri 网理论13-16
• 1.4 本文的主要研究内容16-18
• 第二章 机械装配精度设计缺陷辨识模型的基础理论研究18-26
• 2.1 机械产品装配精度设计参数解析化18-22
• 2.1.1 零件公差与装配精度参数解析化19-20
• 2.1.2 零件尺寸与装配位置参数解析化20-22
• 2.2 机械装配偏差传递的数值计算法22-23
• 2.3 机械装配偏差传递的逻辑表达23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 机械装配精度设计缺陷辨识模型与方法26-41
• 3.1 装配偏差传递 Petri 网通用物理对象与信息传递关系网26-27
• 3.2 装配系统模型构建过程27-37
• 3.2.1 数据预处理 Petri 网子模块28-29
• 3.2.2 偏差传递计算 Petri 网子模块29-32
• 3.2.3 结果处理反馈 Petri 网子模块32-34
• 3.2.4 Petri 网子模块扩容34-36
• 3.2.5 装配偏差传递 Petri 网模型36-37
• 3.3 偏差传递建模实例37-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 机械加工工艺精度设计缺陷的辨识与定位41-54
• 4.1 模糊 Petri 网的定义及相关规则41-42
• 4.2 模糊 Petri 网建模42-53
• 4.2.1 加工工艺的模糊生成规则42-45
• 4.2.2 加工工艺的模糊 Petri 网模型45-48
• 4.2.3 加工工艺精度设计缺陷辨识与工艺优化48-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第五章 机械产品生产管理的缺陷辨识模型54-64
• 5.1 随机 Petri 网在生产加工任务中的定义与分析规则54-55
• 5.2 随机 Petri 网建模55-63
• 5.2.1 随机加工单元的构成55-56
• 5.2.2 随机加工单元的 SPN 模型56-60
• 5.2.3 SPN 模型的分析60-63
• 5.3 本章小结63-64
• 第六章 论文总结与展望64-66
• 6.1 论文总结64-65
• 6.2 论文展望65-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 攻硕期间的研究成果71-72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 朱琦琦;江平宇;;加工系统的加工能力形式化建模方法[J];西安交通大学学报;2011年11期

2 王景华;韩江洪;刘征宇;臧娈;徐娟;;面向对象Petri网离散制造系统生产调度建模研究[J];系统仿真学报;2008年15期

3 陈玉宝,夏继强,邬学礼;Petri网模型在故障诊断领域的应用研究[J];中国机械工程;2000年12期

4 商建东,陈康宁;质量驱动的产品设计质量模糊评价及方案决策方法研究[J];中国机械工程;2000年12期

5 胡洁,吴昭同,杨将新;基于旋量参数的三维公差累积的运动学模型[J];中国机械工程;2003年02期

6 韩光臣,孙树栋,王军强,蔡志强;复杂系统模糊概率故障图模型研究[J];中国机械工程;2005年09期

7 茅健;曹衍龙;杨将新;徐旭松;;基于公差原则的直线对称度公差数学模型[J];中国机械工程;2007年19期

8 文泽军;刘德顺;杨书仪;;基于偏差流分析法(SOVA)的二维多工位装配顺序规划的研究[J];中国机械工程;2008年24期

9 徐旭松;杨将新;曹衍龙;刘衍聪;;一种面向可装配性的公差分析方法[J];中国机械工程;2008年24期

10 黄伟军;胡于进;蔡力钢;;面向CAPP的零件装夹规划算法研究[J];中国机械工程;2011年22期

  本文关键词：基于Petri网的机械产品装配与工艺设计缺陷辨识模型与方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：295241